丙醛加氫製備正丙醇工藝中副產物丙酸丙酯的去除方法
2023-05-24 00:10:41 2
專利名稱：丙醛加氫製備正丙醇工藝中副產物丙酸丙酯的去除方法
技術領域：
本發明涉及在化工領域丙醛加氫製備正丙醇工藝中，對產生的副產物丙酸丙酯的去 除方法。
技術背景目前全球正丙醇年產量約為20萬噸/年，在我國正丙醇的需求潛力比較大，尤其是 在農藥、塗料和醫藥工業領域，然而國內沒有規模化正丙醇生產裝置，所以國內的正丙 醇年生產產量遠遠滿足不了市場的需要。相比之下我國正丙醇生產與開發比較落後，並 且國內生產出的正丙醇純度往往達不到市場所需的質量要求，其中主要的一點就是丙酸 丙酯的含量過高。 發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種丙醛加氫製備正丙醇工藝中副產物丙酸丙酯 的去除方法，降低丙酸丙酯在正丙醇產品中的含量，提高正丙醇的純度。本發明丙醛加氫製備正丙醇工藝中副產物丙酸丙酯的去除方法，其特徵在於丙醛加 氫生成粗丙醇進入精餾系統時通過適量的補水使正丙醇、丙酸丙酯與所補充的水達到三 相共沸，在脫輕塔內脫除丙酸丙酯。所述粗丙醇中丙酸丙酯含量為0.3%—4% (質量百分數)， 一般粗丙醇中丙酸丙酯含 量為0. 3%—1. 8%(在催化劑活性降低的情況下可達到4%)，補水使粗丙醇中含水量為10% 一35% (質量百分數)。所述粗丙醇與水混合後，將溫度加熱到75'C—100'C進入脫輕塔，脫輕塔塔底溫度 控制在90°C_100°C ，塔頂溫度控制在75°C—90°C 。以下比較詳細地說明本發明。來自丙醛裝置的丙醛，先在反應工段進行氣相加氫，生成粗丙醇。然後粗丙醇精餾， 脫除輕組分和重組分後得到產品丙醇。粗丙醇在自身的壓力下與補水系統補充的水分混合，經過原料加熱器被加熱至75°C 一100'C進入脫輕塔。該脫輕塔包括一臺塔釜再沸器和一臺塔頂冷凝器。塔釜再沸器由低壓蒸汽加熱，提供脫輕塔精餾所需要的熱量，脫輕塔塔底溫度控制在9(TC一100'C，塔 頂溫度控制在75'C—90'C，塔頂上升氣相在脫輕塔塔頂冷凝後，收集在脫輕塔回流罐裡。 脫輕塔回流罐中的物料由脫輕塔回流採出泵加壓後， 一部分物料作為回流液返回到脫輕 塔頂部， 一小部分物料採出，脫除丙醇中的輕組分，大部分的丙酸丙酯就是在脫輕塔中 被脫除掉。脫輕塔塔底的物料由脫輕塔塔底泵送到脫重塔，經脫重塔脫除重組分後得到 最終產品正丙醇。正丙醇中丙酸丙酯的含量《0.13%，正丙醇含量達到99. 7%以上，產品 的各項指標均達到國外同類產品的水平。 本發明的優點本發明通過補充水分的技術方法，有效的脫除丙醛加氫生產正丙醇工藝中產生的副 產品丙酸丙酯。該工藝方法不僅工藝簡單，能耗量低，更重要的是大大提高了正丙醇產 品的純度，有效的降低了副產物丙酸丙酯在正丙醇產品中的含量，使該產品的各項質量 指標與國際上同類產品的質量指標接軌，更好的滿足了市場的需求。本發明主要適用於丙醛加氫生產正丙醇工藝，同時也適用於丁醛加氫生成丁醇等一些醛類加氫生成醇類的生產工藝。
圖1為丙醛加氫反應工段的工藝流程框圖； 圖2為粗丙醇脫除丙酸丙酯等輕組分的工藝流程框圖。
具體實施方式
如圖1，來自丙醛裝置的丙醛，先被送到丙醛蒸發器，粗丙醛與加氫壓縮機來的循 環氣逆流接觸，丙醛被氣化進入反應循環氣中，蒸發器頂部的出料溫度70°C_100°C， 壓力為0. 35Mpa—0. 55 Mpa。進入蒸發器的原料組成丙醛含量95%—99. 5%，氫氣含量75% —99.5%。蒸發器底部的物料用蒸發器循環泵經蒸發器循環加熱器加熱後打循環，這樣既 可以將蒸發器底部的丙醛蒸發，又可以脫除循環氣中的重組分。在蒸發器氣化的物料， 經進料加熱器加熱至11(TC一13(TC,進入反應器，在反應器中在銅鋅系催化劑(市售產 品)的作用下開始進行丙醛加氫反應，丙醛與氫氣反應生成丙醇，反應器為固定床管殼 式反應器。丙醛加氫反應為放熱反應，反應產生的熱量將反應器殼側的低壓冷凝液加熱， 產生低壓蒸汽，以保持反應熱點溫度在140'C—19(TC左右，此反應溫度為催化劑活性的 最佳溫度，但同樣不可避免的產生了難以去除的副產物丙酸丙酯。這是由於少量的丙醛 被氧化成丙酸，丙酸與丙醇反應生成了丙酸丙酯，因為丙酸丙酯的沸點要比正丙醇的沸 點高，所以在反應工段一直隨粗丙醇產品經過分離槽進入下一個操作單元精餾工段。從反應器出來的物料，先在加氫換熱器中被加氫循環氣冷卻至80°C—ll(TC，最後 在加氫冷凝器中冷卻至30-C—5(TC，氣相丙醇被冷凝為液相丙醇，在丙醇分離槽中粗丙 醇與循環氣分離。循環氣離開丙醇收集槽後，進入氣相加氫壓縮機，該壓縮機將循環氣 加壓後，循環回蒸發器。新鮮的氫氣在氣相加氫壓縮機出口加入，部分循環氣在壓縮機 入口放掉，用來排出循環氣中的惰性氣體，維持循環氣中氫氣的含量穩定，馳放氣排到 火炬總管。如圖2，從分離槽出來的粗丙醇中丙酸丙酯含量為0. 3%—1. 8%(在催化劑活性降低的 情況下可達到4%)，根據丙酸丙酯的含量調整系統的補水量為10%—35%。粗丙醇與補水 系統補充的水混合後進入加熱器，將溫度加熱到75°C—IOO'C進入脫輕塔。脫輕塔塔底 溫度控制在90'C—10(TC，塔頂溫度控制在75'C—9(TC，塔頂上升氣相在脫輕塔塔頂冷 凝後，收集在脫輕塔回流罐裡。脫輕塔回流罐中的物料由脫輕塔回流採出泵加壓後，一 部分物料作為回流液返回到脫輕塔頂部， 一小部分物料採出，脫除丙醇中的輕組分，大 部分的丙酸丙酯就是在脫輕塔中被脫除掉。脫輕塔塔底的物料由脫輕塔塔底泵送到脫重 塔(脫重塔塔底溫度90'C—IIO'C，塔頂溫度90'C—100'C)，經脫重塔脫除重組分後的最終產品為正丙醇。表1是未使用補水工藝與使用補水工藝的正丙醇產品的質量比較表1工藝比較脫輕塔入口 丙酸丙酯含量脫重塔塔頂出口 丙酸丙酯含量正丙醇純度未使用補水技術0. 3%—1. 8%0. 5%—1. 0%95%—98%使用補水技術後0. 3%—1. 8%《0. 13%99. 7%—99. 9%實施例l:粗丙醇中丙酸丙酯含量0.3%，補水量使粗丙醇中含水量為10%。脫輕塔塔底溫度控制在9(TC，塔頂溫度控制在75'C。最終產品正丙醇中丙酸丙酯含量為0.07%，正丙醇純 度為99.9%。 實施例2:粗丙醇中丙酸丙酯含量1%，補水量使粗丙醇中含水量為15%。脫輕塔塔底溫度控制 在94'C，塔頂溫度控制在80'C。最終產品正丙醇中丙酸丙酯含量為0. 1%,正丙醇純度 為99.86%。實施例3:粗丙醇中丙酸丙酯含量1.5%，補水量使粗丙醇中含水量為20%。脫輕塔塔底溫度控 制在96'C，塔頂溫度控制在83'C。最終產品正丙醇中丙酸丙酯含量為O. 11%，正丙醇純 度為99. 83%。實施例4:粗丙醇中丙酸丙酯含量3.5%，補水量使粗丙醇中含水量為30%。脫輕塔塔底溫度控 制在98。C，塔頂溫度控制在86。C。最終產品正丙醇中丙酸丙酯含量為0.12%,正丙醇純 度為99. 78%。
權利要求
1、丙醛加氫製備正丙醇工藝中副產物丙酸丙酯的去除方法，其特徵在於丙醛加氫生成粗丙醇進入精餾系統時通過適量的補水使正丙醇、丙酸丙酯與水共沸在脫輕塔內脫除丙酸丙酯。
2、 根據權利要求1所述的去除方法，其特徵在於所述粗丙醇中丙酸丙酯含量為0. 3% 一4%，補水使粗丙醇中含水量為10%—35%。
3、 根據權利要求1所述的去除方法，其特徵在於所述粗丙醇與水混合後，將溫度加 熱到75'C—IO(TC進入脫輕塔，脫輕塔塔底溫度控制在90°C—IO(TC，塔頂溫度控制在 75。C_90°C 。
全文摘要
本發明丙醛加氫製備正丙醇工藝中副產物丙酸丙酯的去除方法，其特徵在於丙醛加氫生成粗丙醇進入精餾系統時通過適量的補水使正丙醇、丙酸丙酯與所補充的水達到三相共沸，在脫輕塔內脫除丙酸丙酯。本發明有效的降低了丙醛加氫生產正丙醇工藝中產生的副產品丙酸丙酯的含量，大大提高了正丙醇產品的純度，使原先的正丙醇含量由95％達到現在的99.7％以上。該工藝方法簡單，能耗量低。
文檔編號C07C31/00GK101225018SQ20081001413
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月31日 優先權日2008年1月31日
發明者周立亮, 孫桂奇, 崔課賢, 林榮恆, 王安軍 申請人:淄博諾奧化工有限公司